Vue vers le sud-sud-ouest du massif du mont Logan (station Eclipse). Photo: Mike Demuth

Au printemps 2001, une équipe internationale de scientifiques dirigée par le Groupe national de glaciologie du Canada s'est attaqué au défi logistique, technique et scientifique que représente l'extraction d'une carotte de glace d'un champ de glace de plus de 200 m d'épaisseur qui recouvre le sommet du mont Logan, la montagne la plus élevée du Canada (5959 m au-dessus du niveau de la mer). Le but de ce programme était d'élaborer des archives à variables multiples de longue durée (>10 000 ans) des conditions climatiques et atmosphériques du passé de la région du sud-ouest du Yukon et du sud-est de l'Alaska. À l'extérieur des régions polaires, le massif St. Elias représente la plus vaste région englacée au monde. Les glaciers qui s'y trouvent sont fortement associés, par la topographie, au système océan-continent-atmosphère. Les hautes latitude et altitude du mont Logan sont sources de très grands froids, ce qui contribue à la préservation de la stratigraphie ainsi que des compositions isotopiques et chimiques de la neige et des couches de glace.

Il ne s'agit pas de la première tentative de carottage dans les archives du froid du mont Logan. En 1980, une équipe de chercheurs de l'Institut national de recherches hydrologiques du Canada dirigée par le Dr Gerald Holdsworth a réussi à extraire une carotte de glace de 102,5 m de longueur. L'analyse de cette carotte de glace a révélé une mine de données précieuses sur les changements de la température de l'air, les taux d'accumulation de la neige et les charges polluantes atmosphériques au cours des 300 dernières années; elle a fourni également de nouvelles connaissances sur la dynamique du couplage océan-atmosphère pour une région qui joue un rôle prédominant dans la régulation du climat passé et actuel de l'Amérique du Nord (Voir la liste des publications)

Le programme de recherche actuel donnera l'occasion de mettre à jour les archives glaciaires du mont Logan jusqu'à aujourd'hui et de remonter dans le passé sur toute la durée de l'époque interglaciaire de l'Holocène et, si possible, jusqu'à la dernière période glaciaire (> 12 000 ans). En outre, le nombre de paramètres des carottes de glace qui seront analysés sera augmenté pour inclure une suite d'espèces géochimiques ainsi que les isotopes de l'oxygène et de l'hydrogène et d'autres propriétés physicochimiques de la glace. Un programme exhaustif d'observations glaciologiques et météorologiques sera entrepris à diverses altitudes sur le massif du mont Logan au cours des trois années que durera le projet afin de fournir des mesures à des fins de comparaison avec les interprétations des carottes de glace.

Les nouvelles carottes de glace prélevées au mont Logan devraient fournir des données géoscientifiques sur le rôle clé que joue l'océan Pacifique sur les téléconnexions atmosphériques et la dynamique du climat et de ce fait, elles devraient compléter les connaissances actuelles sur le rôle du climat dans la région de l'Atlantique Nord. Les mesures prises sur le terrain et la modélisation des paramètres telles que la température de l'air et les flux de vapeur aideront à caractériser la structure de l'atmosphère du système complexe océan-continent-atmosphère dans la région du massif St. Elias et du Pacifique Nord. Ces données contribueront à étalonner et à valider les reconstitutions et les projections climatiques basées sur le modèle de circulation générale (MCG) entreprises actuellement par d'autres organismes canadiens (p. ex., le Service météorologique du Canada).

Le nouveau programme de carottage de la glace au mont Logan a été entrepris dans le cadre d'un effort conjoint mené par plusieurs institutions canadiennes, américaines, japonaises et danoises. Les principales institutions participantes sont les suivantes :

Canada

• Groupe national de glaciologie, Commission géologique du Canada et Institut national de recherche sur les eaux
• Institut arctique de l'Amérique du Nord (IAAN), Université de Calgary
• Icefield Instruments, Inc., Whitehorse, Yukon
• Campbell Scientific Canada, Edmonton, Alberta

États-Unis

• Institute for Quaternary and Climate Studies, University of Maine, Orono (U.Maine)
• Climate Change Research Centre, University of New Hampshire, Durham (UNH)
• Quaternary Research Centre, University of Washington, Seattle (U.Wash.)
• Geophysical Institute, University of Alaska, Fairbanks (UAF)

Japon

• National Institute of Polar Research (NIPR), Tokyo

Danemark

• Dept. of Geophysics, University of Copenhagen (UC)

Liens directs ou pertinence du projet de carottage de la glace au mont Logan avec les programmes scientifiques suivants:

• International Arctic Research Centre (IARC) - Thème : Paléoclimats
• Arctic Climate Impact Assessment (ACIA)
• YT2025: Conséquences biophysiques et socio-économiques du changement climatique dans le sud-ouest du Yukon
• Institut interaméricain de recherche sur les changements à l'échelle du globe
• Comité mixte Canada-Japon sur les sciences de la Terre et la coopération environnementale dans le Pacifique Nord
• Programme mondial de recherches sur le climat (PMRC): Expérience mondiale sur les cycles de l'énergie et de l'eau (GEWEX).

La programme du mont Logan 2000-2002 est financé par les organismes suivants:

• Commission géologique du Canada, Ressources naturelles Canada
• Arctic Natural Sciences Program, National Science Foundation, É-U
• Arctic Institute of North America, Station de recherches du lac Kluane (Yukon)
• Indian and Northern Affairs Canada (INAC), Whitehorse, Yukon
• Services de soutien technique sur le terrain (SSTT), Ressources naturelles Canada (Ottawa)

Novembre 2000

Le Groupe national de glaciologie a organisé un atelier de planification à la Commission géologique du Canada, à Ottawa, auquel ont assisté les représentants des institutions participantes du Canada et des États-Unis. Le programme scientifique et l'organisation matérielle de la prochaine mission de terrain ont été présentés en détail et le calendrier des opérations sur le terrain a été fixé. Lors de cet atelier, le Dr Gerald Holdsworth, qui a dirigé le programme original de carottage de l'INRH au mont Logan de 1977 à 1981, a fait une conférence spéciale fort courue au Club Logan de la CGC intitulée Mount Logan Research : Past, Present and Future (Recherche passée, actuelle et future au mont Logan).

Octobre 2000

Mike Demuth, glaciologue du GNG, qui a dirigé les opérations de carottage de la glace au mont Logan en 2001, s'est rendu à Fairbanks (Alaska) pour participer à un atelier organisé par l'International Arctic Research Centre (IARC), qui parraine ce programme. Il y a présenté une vue d'ensemble du projet du mont Logan et ses liens avec les thèmes scientifiques de l'IARC. La portée du projet du mont Logan et les possibilités de collaboration qu'il offre ont été présentées et discutées durant les réunions en petits groupes organisées au sein du groupe de travail sur les paléoclimats de l'IARC. Les membres du groupe de travail sur le paléoclimat (et d'autres groupes de travail thématiques) ont communiqué aux participants à la réunion la perception qu'ils avaient de leur rôle au sein de l'IARC et de leur contribution éventuelle à l'ICIA, au CAMP (projet de modélisation circumarctique - PMCA) et à d'autres thèmes scientifiques de l'IARC.

Campagne de terrain du printemps-été 2000

Vous pouvez consulter les cartes et les photos de la campagne de terrain au mont Logan dans la galerie d'images

Juillet 2000

Une équipe de quatre personnes (R. Koerner, glaciologue du GNG, Dr G. Holdsworth (IAAN), Dr K. Goto-Azuma (NIPR) et M. Wasciewcz, technicien de SMA) est retournée au mont Logan et a escaladé la voie du fossé King jusqu'au col King (altitude de 4120 m). Voir la Galerie d'images pour visualiser les photos de la mission sur le terrain. L'équipe a fait des observations glaciologiques le long de cette voie et y a prélevé des échantillons de neige pour effectuer des analyses isotopiques et géochimiques. Elle a installé deux stations météorologiques automatisées (SMA), une au col King, l'autre sur un nunatak près du glacier Seward. Ces stations ainsi que celle qui sera mise en place au col PR en 2001 enregistreront les données météorologiques (température de l'air, pression, humidité, vitesse et direction du vent, épaisseur de neige) qui aideront à effectuer la modélisation des changements physicochimiques qui ont une incidence sur la précipitation du contenu des masses d'air humide qui se déplacent par advection au-dessus du mont Logan en provenance du golfe d'Alaska et des régions sources de plus basse latitude.

Mai 2000

De l'équipement, des approvisionnements et du matériel d'infrastructure ont été livrés à la station de recherches du lac Kluane en vue de préparer les opérations de terrain de l'été 2000 et du printemps 2001 Une équipe de trois personnes composée de Mike Wasciewicz, technicien, et de deux guides de montagne de l'école Yamnuska Mountain (Canmore, Alberta) a escaladé le mont Logan en passant par la voie du fossé King, jusqu'au site prévu de forage de la glace au col Prospector-Russel (col PR, altitude de 5320 m). Cette équipe d'éclaireurs a exploré les conditions de la voie de montée et a dirigé un hélicoptère qui a livré les composantes d'une station météorologique automatisée qui sera montée au col PR en 2001.

Avril 2000

Le carottier de glace modifié de la CGC a été mis à l'essai à la calotte glaciaire Devon dans le Haut Arctique canadien. La performance du carottier a été très satisfaisante. La carotte de glace d'environ 66 m de longueur qui a été extraite à cette occasion sera analysée pour les métaux en traces dans le cadre d'un autre programme de recherche du GNC-CGC.

Février 2000

Le carottier de glace électromécanique construit par la CGC pour être utilisé au mont Logan a été remis en état et amélioré par Icefield Instruments, Inc. à Whitehorse (Yukon). Un premier essai technique a été exécuté à Whitehorse dans le but d'évaluer toutes autres améliorations nécessaires de la conception.

Automne 1999

Le programme de carottage de la glace au mont Logan a reçu l'approbation de l'International Arctic Research Centre (IARC). Peu de temps après avoir reçu cette approbation, l'aide financière accordée par l'IARC a été augmentée par un financement attribué par la Commission géologique du Canada. On a commencé à planifier immédiatement la mission de reconnaissance sur le terrain de 2000 et, à la CGC d'Ottawa, on a commencé à rassembler l'équipement scientifique et l'approvisionnement pour la mission sur le terrain.

Activités scientifiques futures prévues sur le mont Logan (2002 ou plus tard)

Dépendant du calendrier de la fin des travaux de la composante principale du programme de carottage de la glace de 2001, l'infrastructure logistique mise en place au mont Logan pourrait permettre la poursuite des activités scientifiques en 2002 et au cours des années suivantes. Les chercheurs et les institutions qui sont intéressés à entreprendre une recherche concertée sur le terrain dans l'avenir sont priés d'entrer en contact avec les personnes-ressources du GNG [Voir la liste des personnes-ressources ci-dessous]. Une liste préliminaire des projets futurs prévus, qui sera régulièrement mise à jour, est présentée ci-dessous.

Chercheur principal et coordonnateur scientifique, GNG: David A. Fisher

Chef de l'expédition 2001, GNG: Mike Demuth

Autres principaux chercheurs:
Institut arctique de l'Amérique du Nord (Calgary) : Gerald Holdsworth
University of Maine (Orono) : Paul Mayewski
University of New Hampshire (Durham) : Cameron Wake
University of Washington (Seattle) : Eric Steig
University of Alaska (Fairbanks) : Cathy Cahill
National Institute of Polar Research (Tokyo) : Kumiko Goto-Azuma

Programme de carottage de la glace au mont Logan dirigé par l'INRH de 1977 à 1981.

Holdsworth, G. et 8 autres. 1996 : Historical biomass burning: Late 19th century pioneer agriculture revolution in northern hemisphere ice core data and its atmospheric interpretation; Journal of Geophysical Research, vol. 101, no D18, p. 23, 317-323, 334.

Dibb, J.E., Rasmussen, R.A., Mayewski, P.A. et Holdsworth, G. 1993 : Northern Hemisphere concentrations of methane and nitrous oxide since 1800: Results from the Mt. Logan and 20D ice cores; Chemosphere, vol. 27, no 12, p. 2413-2423.

Mayewski, P. A., Holdsworth, G. et Spencer, M. J. 1993 : Ice-core sulfate from three Northern Hemisphere sites: source and temperature forcing implications; Atmospheric Environnement, vol. 27A, nos17/18 , p. 2915-2919.

Holdsworth, G., Krouse, H.R. et Nosal, M. 1992 : Ice core climate signals from Mount Logan, Yukon, AD 1700-1987; in Climate Since A.D. 1500, R.S. Bradley and P.D. Jones (Eds.); Routledge, London, p. 483-504.

Holdsworth G., Fogarasi S. et Krouse, H.R. 1991 : Variation of stable isotopes of water with altitude in the Saint Elias mountains of Canada; Journal of Geophysical Research, vol. 96, no D4 , p. 7483-7494.

Holdsworth G., Krouse H.R., Nosal M., Spencer M.J. et P.A. Mayewski : 1989. Analyse of a 290-year net accumulation time series from Mt. Logan , Yukon; Proceedings of the Symposium on Snow Cover and Glacier Variations, Baltimore, Maryland, Mai 1989, IAHS Publication 183, p. 71-79.

Holdsworth, G., Krouse, H.R. et Peake, E. 1988 : Trace-acid ion content of shallow snow and ice cores from mountain sites in western Canada; Annals of Glaciology, vol. 10, p. 1-6.

Holdsworth, G. et Peake, E. 1985 : Acid content of snow from a mid-tropospheric sampling site on Mount Logan, Yukon Territory, Canada; Annals of Glaciology, vol. 7, p. 153-160.

Holdsworth, G., Pourchet, M., Prantl, F. et Meyerhof, D. 1984 : Radioactivity levels in a firn core from the Yukon Territory, Canada; Atmospheric Environnement, vol. 18, no 2, p. 461-466.

Autres publications pertinentes:

Projet de recherche sur les champs de glace - résultats scientifiques, 4 volumes.

Édités par Vivian C. Bushnell, Richard H. Ragle et Melvin G. Marcus. Publiés par l'American Geographical Society (New York) et l'Institut arctique de l'Amérique du Nord (Montréal) vol. 1 (1969), vol. 2 (1970), vol. 3 (1972) et vol. 4 (1974).

Les rapports de l'IRRP renferment une multitude d'articles intéressants sur la glaciologie, la géologie, les sciences atmosphériques, la biologie et d'autres sujets liés aux champs de glace et à la région du mont Logan.

Photo: Chris Zdanowicz